Estresse térmico: Metabolismo, saúde, nutrição e produção - Parte II

Texto: L. H. Baumgard, A. Nayeri, E. Sucu, M. V. Fernandez, R. P. Rhoads

Na última edição, apresentamos a primeira parte desse artigo, que enfocou as consequências biológicas do estresse térmico sobre a produção, reprodução e saúde do rúmen; as adaptações metabólicas à menor ingestão de alimentos e as razões teóricas para essas adaptações. Nessa edição, serão abordados os efeitos sobre a imunidade e estratégias, especialmente nutricionais, para redução do calor.

Estresse térmico e imunidade

O perfil metabólico de vacas em estresse térmico compartilha algumas similaridades com animais apresentando sistema imune estimulado, o que é essencialmente caracterizado pela hiperinsulinemia. O aumento da insulina circulante durante o estresse térmico é intrigante, uma vez que o menor consumo de alimentos, o balanço negativo de energia e a perda de peso corpóreo (marcas do estresse térmico) estão tipicamente associados com a hipoinsulinemia. As razões para a hiperinsulinemia não estão claras, mas podem incluir o lipopolissacarídeo (LPS), uma endotoxina produzida por bactérias gram-negativas. Bezerros que receberam LPS por via intravenosa apresentaram uma acentuada hiperinsulinemia (aumento de 50 vezes), 2 horas após a administração de LPS (Figura 1). Curiosamente, o aumento severo na insulina após a injeção de LPS causa apenas uma modesta hipoglicemia, e isso provavelmente significa que o LPS causa resistência à insulina. Roedores, aves, suínos e humanos com estresse térmico têm níveis aumentados de LPS circulantes, por causa de problemas na integridade intestinal e, aparentemente, isso também ocorre com as vacas. O papel da insulina durante a resposta imune e durante a aclimatação ao calor não está claro.

Redução do calor

As estratégias de redução do calor são frequentemente empregadas como formas de atenuar os efeitos negativos do estresse térmico na produção durante os meses quentes de verão. Refrescar as vacas com sombra e resfriamento evaporativo com aspersores e ventiladores é uma estratégia relativamente barata, que ajuda a minimizar as perdas econômicas durante os períodos de maior calor. Entretanto, apesar da construção de novos estábulos e sistemas de redução do calor, a produção de leite e outros parâmetros de produção continuam sendo afetados de forma adversa pelo estresse térmico.

Os diferentes alimentos têm impactos variados na produção de calor corporal (soma do calor produzido pela fermentação no rúmen e do metabolismo de nutrientes), principalmente devido à eficiência de utilização de nutrientes ou produtos digestivos finais. A digestão das fibras resulta em maior produção de calor do que a digestão de gordura ou carboidratos não fibrosos (CNF). O principal produto final da fermentação de fibras (acetato) é utilizado de forma menos eficiente comparado com o principal produto final da digestão de CNF (propionato).

A tabela 1 ilustra a produção de calor de vários alimentos comuns. O valor do aumento de calor foi expresso como Kcal/Mcal, a energia líquida de lactação (NEL) foi derivada dos valores de 40-100% dos nutrientes digestíveis totais (NDT).

Estratégias nutricionais para reduzir o estresse térmico

Existem várias estratégias nutricionais a serem consideradas durante o estresse térmico. Uma estratégia comum é aumentar a densidade de energia e nutrientes (reduzir fibras, aumentar concentrados e gordura suplementar) da dieta à medida que o consumo de alimentos é reduzido durante o estresse térmico. Além da preocupação com o balanço de energia, acredita-se que a redução no teor de fibras da dieta melhora o balanço térmico da vaca e pode reduzir a temperatura corporal. Entretanto, o aumento do nível de concentrados da ração deve ser considerado com cuidado, já que vacas em estresse térmico têm alta tendência de desenvolver acidose ruminal.

Fibra

A fibra é essencial para o adequado funcionamento do rúmen. As atuais recomendações determinam um mínimo de fibra em detergente neutro (FDN) de 25% com a proporção de FDN proveniente dos volumosos equivalendo a 75% da FDN total (NRC, 2001). Entretanto, como dito anteriormente, a digestão e metabolismo das fibras produz mais calor, comparado com os concentrados. Assim, uma estratégia nutricional comum envolve a redução das fibras da dieta durante períodos de maior calor. Entretanto, o fornecimento adequado de fibra na dieta é essencial para manter a saúde do rúmen e, consequentemente, a ingestão de alimentos.

Proteína

Devido à reduzida ingestão de alimentos, os níveis de proteína da dieta costumam ser aumentados durante os meses de maior calor. Entretanto, um grupo de pesquisadores mostrou que vacas em estresse térmico, alimentadas com menores níveis de proteínas solúveis, apresentaram aumento da produção de leite e do consumo de matéria seca (CMS). Outro trabalho demonstrou que vacas em estresse térmico, alimentadas com uma dieta rica em proteína degradável (65% da proteína bruta -PB), apresentaram uma redução de 6% no CMS e de 11% na produção de leite quando comparadas com aquelas que receberam dietas com menor quantidade de proteína degradável (59%) ou de PB (16%). Uma possível razão pela qual dietas ricas em proteína degradável parecem ser prejudiciais durante o estresse térmico é que a mobilidade do rúmen e a taxa de passagem declinam nessa condição, o que leva a um maior tempo de permanência no rúmen e, consequentemente, a uma degradação mais extensiva das proteínas. Um trabalho recente demonstrou que ocorre uma elevação do nitrogênio ureico no sangue de vacas com estresse térmico, comparado com os controles recebendo a mesma alimentação, apesar de não estar claro se isso se origina do excesso de produção de amônia no rúmen ou da mobilização de proteínas dos músculos esqueléticos para produção de energia. Independente disso, o excesso de amônia precisa ser eliminado, e essa remoção tem um gasto de energia (7,2 kcal/g de nitrogênio), aumentando, assim, a produção de calor à medida que essa é metabolizada em ureia e excretada na urina. Entretanto, ainda não está clara a forma como o estresse térmico afeta os requisitos dietéticos de proteína, sendo necessárias mais pesquisas para gerar recomendações mais apropriadas.

Gordura

O aumento da quantidade de gordura da dieta tem sido uma estratégia amplamente aceita entre os nutricionistas, visando reduzir a produção basal de calor metabólico. Conforme dito anteriormente, o aumento de calor produzido pela digestão das gorduras é mais de 50% menor do que o de forragens típicas (Tabela 1), de forma que é aparentemente uma decisão racional suplementar com lipídios adicionais e reduzir o teor de fibras da dieta de vacas em estresse térmico. Entretanto, existem poucos experimentos especificamente designados a avaliar como a suplementação de gordura na dieta afeta os índices de temperatura corporal ou parâmetros de produção (Tabela 2). A maior parte dos experimentos reporta pouca ou nenhuma diferença na temperatura retal, e somente um trabalho demonstrou uma leve redução em um período específico do dia. Por outro lado, um trabalho recente indicou que as vacas alimentadas com gordura suplementar apresentaram aumentos na temperatura retal e maiores taxas de respiração. É difícil explicar porque a gordura parece não melhorar o balanço térmico de vacas com estresse térmico. Pode ser que pequenas reduções na carga térmica sejam difíceis de serem detectadas em pontos específicos, mas limitados, de tempo, mas que essas reduções se acumulem durante o tempo, proporcionando uma melhora significativa. Para testar essa hipótese, seria interessante avaliar as temperaturas corpóreas utilizando um sistema contínuo de medição (HOBOs ou tecnologia eye-button).

A gordura suplementar pode, às vezes, reduzir o CMS em vacas sem estresse calórico, o que não é tipicamente observado em vacas submetidas a altas temperaturas ambientais. As respostas de produção e composição do leite em função do fornecimento de gordura suplementar são variáveis ( Tabela 2). As razões para as discrepâncias não estão claras, mas podem ser devidas ao tipo de gordura utilizada (saturada vs. insaturada), taxa de inclusão, tipo de “proteção” (sais de cálcio vs. prill), fatores ambientais (severidade do estresse térmico) ou outras interações dietéticas. Independentemente disso, são necessários mais experimentos controlados para tomar decisões inteligentes de balanceamento de ração no que se refere à inclusão de gordura suplementar.

Água

O consumo de água é vital para a produção de leite, já que o mesmo é composto por cerca de 87% de água, mas é também essencial para a homeostase térmica (manutenção de uma temperatura corporal adequada). Por isso, é essencial a disponibilidade de água limpa, fresca e de alta qualidade microbiológica durante todo o ano e, especialmente, nos meses de verão. Manter o tanque de água limpo de detritos de alimentos e de algas é uma estratégia simples e barata para ajudar a manter as vacas frescas e confortáveis.

Diferença cátion-aniônica da dieta (DCAD)

Uma DCAD negativa durante o período seco e uma DCAD positiva durante a lactação é uma boa estratégia para manter a saúde e maximizar a produção de leite. Manter uma DCAD em níveis adequados na lactação (~+20 a +30 meq/100 g MS) também favorece a redução dos efeitos deletérios do calor durante os meses quentes de verão.

Minerais

Diferentemente dos humanos, os bovinos utilizam o potássio (K+) como seu regulador osmótico primário de secreção de água pelas glândulas sudoríparas. Como consequência disso, os requisitos de K+ são maiores (1,4 a 1,6% da MS) durante o verão, e isso deve ser ajustado na dieta. Além disso, os níveis dietéticos de sódio (Na+) e magnésio (Mg+) devem ser aumentados, uma vez que eles competem com o K+ pela absorção intestinal.

Conclusões

O estresse térmico impacta negativamente os parâmetros econômicos associados com a produção de leite. A implementação de estratégias de redução do estresse térmico é crucial para minimizar as perdas financeiras. Além do manejo físico das instalações, estratégias nutricionais podem ser implementadas para atenuar as perdas induzidas pelo excesso de calor. A manutenção da saúde do rúmen é de importância primordial, uma vez que as vacas em estresse térmico têm maior tendência a apresentarem acidose ruminal. Outra estratégia amplamente difundida é que a suplementação de gordura dietética é uma tática efetiva durante o estresse térmico, já que cálculos teóricos indicam que o aumento de calor pela alimentação é muito menor para lipídios, especialmente quando comparados com volumosos. Entretanto, a escassa literatura sobre o assunto falha em corroborar os cálculos de economia de calor ou, em última análise, demonstrar um efeito consistente nos parâmetros de produção com a utilização de gordura suplementar em vacas com estresse térmico, demandando mais pesquisas sobre o assunto.